Онлайн


Электрометр

12

Модель демонстрирует работу электрометра. Электрометр имеет металлический стержень, проходящий внутрь металлического корпуса со стеклянными окнами. На оси, расположенной на изгибе металлического стержня, навешена легкая металлическая стрелка.

Подробнее

Электрические заряды участвуют в электромагнитном взаимодействии примерно также, как массы - в гравитационном взаимодействии.
Но в отличие от гравитации существуют два вида электрических зарядов -положительные и отрицательные.

Тела, окружающие нас содержат и положительные, и отрицательны электрические заряды, причём в некоторых условиях тела могут обмениваться этими зарядами. Обычно эти  электрически нейтральны, но иногда у них бывает избыток положительного или отрицательного заряда. Такие тела называют заряженными. Электроскоп - это прибор, который служит для определения, и знака этого заряда.

Массы всегда притягиваются, а электрические заряды могут и отталкиваться. Точнее, электрические заряды одного вида отталкиваются, а разных видов притягиваются. На этом и основано действие электроскопа, простейшего прибора, определяющего есть ли  на каком-нибудь теле электрический заряд или нет (т. е. заряжено тело или нет). Заметим, что электрические заряды могут перемещаться по некоторым телам, например, по металлам. Но есть также тела, не проводящие электрические заряды.

Рассмотрим устройство электроскопа (рис. а). Металлический стержень с шариком наверху, снабжённый на другом конце двумя очень тонкими металлическими листочками, вставлен через пробку в стеклянную банку. Важно, чтобы пробка не проводила электрические заряды. При соприкосновении заряженного тела с шариком электроскопа листочки расходятся, так как оба листочка заряжаются одноименным электрическим зарядом и поэтому отталкиваются. Листочки расходятся тем больше, чем больше величина заряда, сообщенного электроскопу.

Для определения знака заряда электроскопа к нему приближают заряженное тело, знак заряда которого известен. Если расхождение листочков электроскопа увеличивается, то его заряд имеет тот  же знак, что и заряд тела; уменьшение расхождения листочков означает, что знак заряда электроскопа противоположен.

 1.1

Рис. а) Электроскоп. Листки электроскопа широко разошлись, следовательно, он заряжен. б) Электрометр заряжен, стрелка отклонилась примерно на полтора деления.

Электрометр - улучшенный электроскоп, который дополнительно позволяет измерять (относительную) величину заряда.

На рис. б изображён электрометр, электроскоп со шкалой. Металлический стержень проходит внутрь металлического корпуса со стеклянными окнами.
На оси, расположенной на изгибе металлического стержня, навешена легкая металлическая стрелка.

Нейтральное положение стрелки определяется тем, что её центр масс находится немного ниже оси, поэтому стрелка незаряженного электрометра располагается вертикально. В заряженном электроскопе стрелка отталкивается от стержня, поскольку электрические заряды на них одинаковы. Стрелка отходит от стержня на угол, который тем больше, чем больше заряд электроскопа. Угол отклонения стрелки можно измерить благодаря шкале.

Такой электроскоп служит также для измерения потенциала и называется электрометром. Фактически электрометр измеряет заряд, перешедший на его шарик (со стержнем и стрелкой) при контакте с телом, этот заряд и определяет отклонение стрелки. Чувствительность электрометра мала и поэтому, измерять электрометром можно только очень высокие напряжения(тысячи вольт). При таких высоких напряжениях происходит неконтролируемая поляризация окружающих тел, влияющая на величину перешедшего заряда. зависит также от окружающих прибор тел и даже от формы тела. Чтобы это влияние уменьшить, электрометр снабжают металлической оболочкой (цилиндрической поверхностью), которую нужно заземлять.